Файл: Кочергин, А. И. Основы надежности металлорежущих станков и измерительных приборов учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
то группы «брак-Ь»или прибор выдает сигнал на под наладку, несмотря на то, что для этого нет никаких ос
нований). |
В следующих |
циклах |
прибор |
|
продолжает |
||||
нормально |
работать. Обычно такой |
отказ |
вызывается |
||||||
сбоем в работе какого-либо блока прибора, |
чаще все |
||||||||
го— электроавтоматики. Так |
как |
каждый |
отказ |
такого |
|||||
типа приводит |
к браку |
продукции |
или |
неправильной |
|||||
сортировке |
ее, |
экономическое |
значение |
этих |
отказов |
||||
велико и их нельзя не учитывать.
Грубые ошибки контроля представляют собой типич ные внезапные отказы и для них, как правило, справед лив экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы. Следовательно, их можно охарак теризовать одним параметром потока Лгр отказов тако го типа, который равен вероятности того, что в очеред ном рабочем цикле произойдет грубая ошибка контроля.
9.3. Показатели ремонтопригодности за короткое время эксплуатации прибора
Важное требование к надежности прибора — про слота и удобство текущего обслуживания — должно рассматриваться с двух точек зрения. Во-первых, важно, чтобы операции по текущему обслуживанию были воз можно менее длительными и тем самым действитель ная производительность мало отличалась от теорети ческой. Во-вторых, нужна малая трудоемкость обслу живания, что определяется, кроме времени, еще числом и квалификацией обслуживающих прибор операторов. С этой точки зрения надежность прибора можно охарак теризовать средним значением коэффициента техничес кого использования прибора за смену Кн .
Коэффициент технического использования вычисля ется по формуле
где /„ — общее время простоя прибора за смену для устранения отказов и для проведения профи лактических мероприятий, предназначенных Для повышения его работоспособности и
предусмотренных |
правилами |
эксплуатации |
||
(в том числе плановой проверки настройки и |
||||
иоднастройки); |
|
|
прибора |
в |
/р — общее время нормальной работы |
||||
течение смены. |
включаться |
операции, |
пе |
|
Во время tn не должны |
||||
имеющие отношения к надежности прибора, |
например |
|||
засыпка бункера контрольного автомата |
деталями или |
|||
переналадка прибора на другую контрольную операцию. Показатели надежности приборов за короткое время (несколько часов или смен) отличаются тем, что они могут быть определены для каждого экземпляра из пар тии приборов, а не выборочно. Это объясняется двумя обстоятельствами. Во-первых, отказы настройки или грубые ошибки контроля, которые учитываются при определении соответствующих показателей, полностью устраняются, и свойства приборов после восстановления ничем не отличаются от их свойств до отказа. Поэтому имеется возможность многократно испытывать один и тот же прибор, получая достаточное количество данных для достоверной оценки показателей надежности, в то же время не уменьшая практически технический ресурс прибора. Во-вторых, время, необходимое для проведе ния испытаний и определения величины показателен надежности, сравнительно невелико, так что эти испыта ния могут быть включены в состав приемочных испы таний нового прибора. Эти особенности существенны для сложных приборов, которые выпускаются малыми
сериями или в одном-двух экземплярах.
9.4. Показатели точностной надежности
Общие сведения. Важнейшими показателями на дежности контрольно-измерительных приборов являют ся показатели точностной надежности, т. е. способность приборов в течение длительного времени эксплуатации (без ремонта) обеспечивать требуемую точность контро ля. В данном случае целесообразно применить показа тели, непосредственно отражающие особенности усло вий эксплуатации приборов.
Метрологическая служба страны состоит из трех ос новных звеньев: метрологических институтов, лабора торий государственного надзора за стандартами и изме
152
рительной техникой (ЛГН) и ведомственных метроло гических служб предприятий. Все три звена метрологи ческой службы находятся в тесной взаимной связи: мет рологические институты контролируют состояние образ
цовых средств измерений ЛГН. ЛГН |
осуществляет |
|
контроль за исходными средствами измерений |
лабора |
|
торий ведомственного надзора, а последние |
отвечают |
|
за состояние рабочих средств измерений, |
эксплуатиру |
|
емых на предприятиях. Таким образом метрологические институты и ЛГН, с одной стороны, и ведомственные метрологические службы министерств, ведомств и пред
приятий, с другой, осуществляют государственный |
и |
|||
ведомственный |
надзор |
за |
состоянием измерительной |
|
техники в целом по стране. |
Причем одной из важней |
|||
ших форм такого надзора |
является периодическая |
по |
||
верка средств измерений. |
|
|
||
До 1972 г. действовали «Правила 12-58 организации |
||||
и проведения поверки |
мер |
и измерительных приборов |
||
и контроля за |
состоянием измерительной техники», в ко |
|||
торых указаны максимальные межповерочные интерва лы для обширного круга приборов. Они не учитывают интенсивность использования, условия работы и особен ности приборов, образующих группу, для которых уста новлен единый межповерочный интервал. В результате приборы с высокой временной стабильностью поверяют ся чрезмерно часто, что увеличивает стоимость повероч ных работ и неоправданное транспортирование прибо ров. Поверка в те же сроки приборов с низкой стабиль ностью приводит к использованию средств измерений, не удовлетворяющих установленным требованиям к мо менту очередной поверки.
С 1 января 1972 г. «Правила 12-58» были заменены ГОСТ 8002—71, в котором указывается, что периодич ность поверки средств измерений должна устанавли ваться в зависимости от условий их эксплуатации. В приложении к стандарту дан перечень образцовых средств измерений, подлежащих периодической повер ке, и предельные ее сроки. Государственным и ведомст венным метрологическим службам дано право уста навливать межповерочные интервалы для конкретных типов средств измерений исходя из условий работы приборов, их стабильности, сроков службы и т. д.
В настоящее время известны следующие методы
7. Зак. 1751 |
153 |
установления и корректировки межповерочных интер валов Тп : в зависимости от интенсивности использо вания приборов; на основе доли приборов, забракован ных при поверке; на основе данных о продолжительнос ти безотказной работы измерительной аппаратуры; на основе обработки статистических данных длительного наблюдения за приборами; на основе взаимных сличе ний однотипных средств измерений в целях определения их состояния внутри межповерочного интервала.
Метод установления межповерочного интервала в зависимости от интенсивности использования приборов. Этот метод требует отказа от календарных сроков по верок и перехода к графику поверок, основанных на
практическом времени использования приборов. Пре имущество такого метода состоит в том, что часто ис пользуемые приборы обслуживаются лучше, чем редко применяемые. При использовании этого метода необхо димо предварительно определять зависимость погреш ности измерительного прибора от времени эксплуата ции. Если по оси У откладывать погрешность прибора в момент поверки, а по оси X — время эксплуатации при бора, — является моментом, когда погрешность прибора превысит допустимую величину (рис. 9.4).
154
Промежуток времени Z, до проведения ремонта (если погрешность прибора превышает допустимую величину, необходимо его ремонтировать и юстировать) является величиной случайной. Поэтому при оценке основного показателя точностной надежности Тп необходимо ос новываться на теории вероятности и математической ста тистики, а величина вероятности безотказной работы P(t) за межповерочный интервал Тп , с которой вы
бирается межповерочный интервал, должна назна чаться на основе технико-экономических расчетов с учетом затрат, связанных с поверкой прибора, с одной стороны, и возможных потерь от использования недо статочно точного прибора — с другой. К недостаткам этого метода следует отнести необходимость проведе ния предварительных исследований по стабильности средств измерений.
Метод проб на основе доли приборов, забракованных при поверке. При использовании этого метода перво начальный межповерочный интервал выбирается на основе опыта эксплуатации приборов и заданного уров ня надежности. Затем интервал увеличивается или умень шается в зависимости от доли приборов, забракованных при поверке. В соответствии с потребностями произ водства устанавливают определенный уровень надеж ности средств измерений но вероятности безотказной работы за межиоверочный интервал. Для образцовых приборов высших разрядов выбирают уровень надеж ности, как правило, порядка 0,95; для образцовых приборов низших разрядов — 0,90; для рабочих при боров — 0,80 — 0,85. Первоначально выбранный интер вал корректируется после каждой поверки в соответ ствии с ее результатами. В зависимости от того, ока зался прибор при очередной поверке в допустимых пре делах или нет, интервал либо увеличивается, либо уменьшают, доводя уровень надежности приборов до заданной величины.
Основной недостаток метода состоит в том, что он не дает полного представления о состоянии прибора внутри межповерочного интервала и характеризует со стояние прибора только в момент его поверки. Прибо ры могут быть исправными в течение продолжительного времени внутри межповерочного интервала и, следова тельно, доля неверных измерений за межповерочный
интервал, выполненная этими приборами, будет меньше, чем доля приборов, забракованных при поверке.
Установление научно обоснованных межповерочных интервалов для различных групп измерительных прибо ров требует накопления и обработки большого объема статистических данных, что возможно только на базе автоматизированных систем сбора и обработки резуль татов поверки средств измерений.
В связи с этим при разработке методов установле ния переменных межповерочных интервалов параллель но решают и вопросы создания соответствующих авто матизированных информационных систем. В этих систе мах результаты каждой поверки и все необходимые данные о поверяемом приборе (дата поверки, номер прибора и т. д.) записываются на бланках и переда ются для записи на магнитную ленту. Результаты запи сей обрабатываются, сводятся в отчет по анализу ин тервалов поверки и классифицируются по лаборатори ям, выполняющим поверку, предприятиям-изоготовите-
лям |
приборов, по |
причинам |
поступления |
на |
поверку. |
|
Для |
каждой из этих |
категорий обобщаются |
данные о |
|||
числе выполненных |
поверок; |
количестве |
приборов, в |
|||
которых обнаружены |
отклонения от допуска; коли |
|||||
честве приборов, требующих регулировки или ремонта. Отчет изучается и определяется правильность выбран ных межповерочных интервалов.
. Более полно и всесторонне анализировать данные результатов поверок можно с помощью электронных вычислительных машин. В настоящее время уже созда на автоматизированная информационно-управляющая система (АИУС) Госстандарта СССР, в рамках кото рой будет разработана АИУС метрологии.
*»
9. 5. Показатели надежности приборов при отказах функционирования
Отказ функционирования прибора |
заключается в |
том, что прибор перестает выполнять |
одну из своих |
основных функций, например выдавать импульс для от крывания заслонки, направляющей бракованные дета ли «брак—», или подавать детали из бункера*, на изме рительную позицию и т. д.
Непосредственными причинами отказов функциони
156